王晟东,苏晓静,徐凌雪,王培科
西安煤矿机械有限公司 西安 710032
采煤工况呈多样性、环境复杂恶劣,采煤机在地质条件复杂的采煤机工作面上,齿轨轮通过与刮板运输机销排的啮合带动采煤机在刮板运输机上的往复运动,以实现采煤机的割煤及装煤工作。齿轨轮传动系统属低速重载的开式传动,润滑条件差,粉尘严重。因此,采煤机在工作中经常发生失效,致使采煤机无法正常行走,影响正常生产,所以研究采煤机齿轨轮的失效原因,采取合理的预防措施,以提高采煤机齿轨轮传动的可靠性,对齿轨轮质量的改进及提高具有重要的指导意义。
采煤机齿轨轮在使用过程中,经常发生断裂失效、磨损失效、剥落失效、变形失效,且经常是以上两种或多种的复合失效。
在断裂失效方面,齿轨轮的断裂部位经常发生在齿轮节圆与齿根的交界处,断口比较齐平,一般断口呈现一次脆性断裂特征,同时伴有齿面节圆部位的磨损,如图1、图2所示。

图1 齿轨轮断口形貌

图2 齿轨轮断裂位置
在磨损方面,齿轨轮属开式传动,环境恶劣,常见为磨粒磨损,齿面及齿顶经常被磨光,如图3、图4所示。

图3 齿轨轮齿顶磨光

图4 齿轨轮轮齿磨损变形
在变形与剥落方面,齿轨轮在使用过程中经常受到冲击载荷,表面的硬化层已剥落,随着硬化层的严重剥落,轮齿宽度变窄,易发生弯曲变形,如图5、图6所示。

图5 轮齿剥落形貌

图6 轮齿剥落变形